این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
علوم محیطی، جلد ۱۴، شماره ۴، صفحات ۰-۰
عنوان فارسی مدل‌سازی کنتیک زیست‌پالایی آب زیرزمینی آلوده به ترکیباتBTEX
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: ترکیبات هیدروکربنی در اثر تصادفات در موقع حمل‌ونقل، ذخیره‌سازی و یا فرآیندهای پالایشگاهی به‌ویژه در کشورهای تولیدکننده نفت منابع آب زیرزمینی را (هم در منطقه غیراشباع و هم در منطقه اشباع) آلوده می‌کنند. با توجه به پیچیدگی‌های حاکم بر محیط آب زیرزمینی، تاکنون پژوهش چندانی در ارتباط با پاک‌سازی این آلودگی‌ها در ایران انجام نشده است. ترکیبات بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن (BTEX) به دلیل حلالیت نسبتا بالا در آب و خاصیت سرطان‌زایی که دارند، از دیگر ترکیبات نفتی خطرناک‌تر هستند. این تحقیق با هدف مدل‌سازی کنتیک زیست‌پالایی نمونه‌های آب زیرزمینی آلوده به BTEX انجام شده است. مواد و روش‌ها: نمونه‌های آلوده آب‌ زیرزمینی از محدوده پالایشگاه تهران تهیه شده و به روش غنی‌سازی، باکتری‌های تجزیه‌کننده ترکیبات BTEX غربال‌گری و جداسازی شدند. پس از شناسایی مولکولی باکتری‌های جداشده، سویه Pseudomonas sp. BTEX-30 که بهترین عملکرد را در بین سایر سویه‌های باکتریایی داشت برای بررسی‌های کنتیک انتخاب شد. آزمایشات کنتیک در بطری‌های شیشه‌ای 500 میلی‌لیتری با درپوش پیچی تفلونی برای جلوگیری از نشت بخارات ترکیبات BTEX به محیط در شیکر انکوباتور با دور موتور100 دور در دقیقه، در دمای 34 درجه سانتی‌گراد و با pH برابر 6/7 انجام شده است. کنتیک زیست‌پالایی برای دو حالت تک‌سوبسترا (غلظت هر کدام از سوبستراها 250 میلی‌گرم بر لیتر) و مخلوط ترکیبات BTEX (مجموع غلظت سوبستراها 500 میلی‌گرم بر لیتر به نسبت مساوی) بررسی شده است. همچنین برای به دست آوردن رطوبت بهینه زیست‌پالای در منطقه غیراشباع آب زیرزمینی، رطوبت‌های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج و بحث: بر اساس نتایج به‌دست‌آمده، معادله مونود بهترین برازش را هم برای کنتیک تک‌سوبسترا و هم برای مخلوط سوبستراها نشان می‌دهد. حداکثر نرخ مخصوص زیست‌پالایی () برای ترکیبات بنزین، تولوئن و اتیل بنزن به ترتیب 45/0، 43/0 و 35/0 در ساعت به دست آمد. باکتری قادر به تجزیه زایلن در حالت تک‌سوبسترا نبود. حداکثر نرخ مخصوص زیست‌پالایی برای مخلوط سوبستراها ، 44/0، 45/0، 38/0 و 33/0 در ساعت به ترتیب برای بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن به دست آمد. نکته قابل‌توجه تجزیه زایلن در حضور بنزن و تولوئن است که با افزایش جمعیت باکتریایی در اثر تجزیه بنزن و تولوئن، آنزیم‌های مورد نیاز برای تجزیه زایلن در دسترس قرار گرفته و باعث تجزیه زایلن نیز می‌شود. نتیجه‌گیری: باکتری Pseudomonas sp. BTEX-30 هم در محیط آبی و هم در رطوبت‌های بالای 20 درصد خاک غیراشباع قادر به زیست‌پالایی ترکیبات BTEX است، با وجود این بهترین عملکرد را در رطوبت60 درصد نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Modelling the biodegradation kinetics of BTEX contaminated groundwater
چکیده انگلیسی مقاله Introduction: Petroleum hydrocarbons releases into the groundwater resources (both in saturated and unsaturated porous media) as a consequence of accidental spills during the transport, refining and storing stages especially in oil producing countries. There is no study related to cleaning of oil polluted groundwater in Iran due to the complexity of conditions governing groundwater aquifers. Benzene, toluene, ethylbenzene and xylene isomers (known as BTEX) are the most dangerous among other hydrocarbons due to their high solubility and carcinogenic potential. This research is aimed at the bioremediation kinetics modelling of BTEX contaminated groundwater. Materials and methods: Bacteria isolation was performed by enrichment of polluted groundwater samples taken from the site of Tehran Oil Refinery. The Pseudomonas sp. BTEX-30 strain was selected among isolated bacteria for biodegradation kinetic modelling due to its high performance in BTEX biodegradation. Kinetic experiments were carried out in 500 ml glass vials with Teflon screw caps to prevent any BTEX vapour leakage. Upstream unpolluted groundwater was selected as the base solution and pH values of samples were adjusted to 7.6. Samples were incubated in a vertical rotary shaker with 100 rpm, 35 centigrade degrees for 72 hours. Kinetic experiments were performed for the single substrate with a concentration of 250 mgL -1 and the mixed substrate with a concentration of 500 mgL -1 BTEX (1:1:1:1). Different moisture contents were used to find the optimum moisture content for the biodegradation in the unsaturated zone. Results and discussion: Results show the Monod equation had the best fit for the experimental kinetic data. Maximum specific biodegradation rates in single substrate experiments were 0.45 h -1 , 0.43 h -1 and 0.35 h -1 for benzene, toluene, and ethylbenzene, respectively. Pseudomonas sp. BTEX-30 strain was not able to degrade m-xylene in single substrate experiments and the maximum specific biodegradation rates in the mixed substrate experiments were 0.44 h -1 , 0.45 h -1 , 0.38 h -1 and 0.33 h -1 for benzene, toluene, ethylbenzene, and m-xylene, respectively.m-Xylene was degraded in mixed substrate experiments in the presence of benzene and toluene due to Increased cell growth and introduction of the enzymes incorporating in m-xylene degradation. Conclusion: Pseudomonas sp. BTEX-30 strain was able to degrade BTEX compounds in liquid and unsaturated soil with 20% soil moisture; however, the optimum soil moisture content for biodegradation was obtained at 60 %.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله حمید رضا ناصری | hamid reza naseri
دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده علوم زمین، گروه زمین شناسی، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه شهید بهشتی (Shahid beheshti university)

کمال خدایی | kamal khodaei
دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده علوم زمین، گروه زمین شناسی، تهران، ایران دانشگاه شهید بهشتی، پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی، گروه زمین شناسی محیطی، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه شهید بهشتی (Shahid beheshti university)

نشانی اینترنتی http://envs.sbu.ac.ir/article/view/15247
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/964/article-964-413871.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده مقالات
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات